數(shù)據(jù)顯示,全球超過一半的女性一生中至少經(jīng)歷過一次細菌性陰道病,這是一種女性生殖道中自然發(fā)生的微生物失衡,主要表現(xiàn)為疼痛和異常的陰道分泌物。
雖然甲硝唑可以治療細菌性陰道病,但由于陰道優(yōu)勢菌群的改變,超過50%的患者通常在一年之內復發(fā)。更可怕的是,如果不及時治療,細菌性陰道病會影響女性懷孕,增加感染包括艾滋病毒在內的性傳播疾病的風險。
近日,哈佛大學、麻省理工學院合作在 Cell 期刊發(fā)表了題為:Vaginal Lactobacillus fatty acid response mechanisms reveal a metabolite-targeted strategy for bacterial vaginosis treatment 的最新研究論文,他們發(fā)現(xiàn)油酸及其他幾種不飽和長鏈脂肪酸具有抗菌特性,能夠抑制與不良健康結果相關的陰道微生物的生長,恢復陰道微生物的健康平衡。
作者首先檢測了順-9-不飽和長鏈脂肪酸(如油酸、亞油酸和棕櫚油酸)對女性生殖道桿菌屬物種的影響,并評估了它們調節(jié)微生物群組成的潛力。他們發(fā)現(xiàn)不飽和長鏈脂肪酸選擇性地抑制了惰性乳桿菌(L.iners),但有力地促進了其他乳桿菌的生長。其中,油酸對L. iners具有殺菌效果,表現(xiàn)為誘導胞內ATP的釋放和細胞膜破壞,此外,油酸還顯著促進了非L. iners乳酸菌的生長,進一步表明不飽和長鏈脂肪酸能夠改善FGT乳酸菌的生態(tài)平衡。
接下來研究人員探究了乳酸菌對長鏈不飽和脂肪酸表現(xiàn)出反應差異性的分子機制,他們發(fā)現(xiàn)長鏈不飽和脂肪酸處理會誘導3種有益乳酸菌的油酸水解酶(ohyA)、脂肪酸外排泵(farE)及其調節(jié)因子tetR等的編碼基因表達上升,這些基因在非惰性乳桿菌物種中是保守的,但在惰性乳桿菌中不存在。
進一步,使用遺傳上易處理的格氏乳桿菌,研究人員證實只有攜帶farE基因的乳酸菌能夠抵抗并利用高濃度的游離油酸,表明這些乳酸菌在利用外部脂肪酸進行細胞架構的較強適應性。另一方面,對OhyA酶的表征表明它們在體內具有強大活性,并揭示了非惰性乳桿菌可以利用OhyA酶從生化角度隔離油酸用于磷脂合成??偠灾鲜鼋Y果表明ohyA基因和farE基因賦予非惰性乳桿菌在富含順式-9-不飽和長鏈脂肪酸(例如油酸)環(huán)境中的競爭優(yōu)勢:farE對于乳酸菌的脂肪酸外排至關重要,而ohyA則有助于非L. iners乳酸菌利用油酸合成磷脂。
基于上述發(fā)現(xiàn),研究人員進一步證明油酸和10-HSA在體外模型中(尤其是與甲硝唑聯(lián)用)具有將陰道主導菌群轉變?yōu)長. crispatus的潛力,油酸不僅能夠抑制L. iners和大多數(shù)細菌性陰道病致病菌種的生長,還能夠持久地維持L. crispatus的富集,改善FGT菌群的組成結構。
這篇論文的共同通訊作者Seth Bloom表示:“這項研究展示了了解關鍵細菌核心代謝需求和功能可以直接引導新療法的誕生,使我們能夠調整微生物組以改善健康狀況?!毖芯咳藛T正在努力將這項研究推進到人體臨床試驗階段,他們表示將上述研究成果轉化為能夠持久改變陰道微生物組的方法以改善細菌性陰道病的治療,減少全球女性面臨的不良健康后果,具有令人激動的潛力。
參考文獻:Meilin Zhu et al. Vaginal Lactobacillus fatty acid response mechanisms reveal a metabolite-targeted strategy for bacterial vaginosis treatment. Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.07.029.
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